CN103772163A

CN103772163A - 连续制备聚甲氧基二甲基醚的反应系统和工艺方法

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Publication number: CN103772163A
Application number: CN201210397887.3A
Authority: CN
Inventors: 夏春谷; 宋河远; 陈静; 金福祥; 康美荣
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2032-10-18
Also published as: AU2012268914B8; AU2012268914A1; US9169186B2; US20140114092A1; AU2012268914A8; AU2012268914B2; CN103772163B; AU2012268914B9

Abstract

本发明涉及以甲醛水溶液作为初始反应原料连续缩醛化反应制备聚甲氧基二甲醚(DMM_n)的工艺设备系统和工艺方法。本发明的反应系统包括聚合反应单元、缩醛化单元、产品分离单元和催化剂再生单元。本发明的工艺方法以甲醛水溶液为初始反应原料，甲醛利用率高、原料廉价易得；聚合和缩醛化反应均采用离子液体为催化剂，可实现同一种离子液体催化两个不同的反应，催化剂体系简单；采用萃取、精馏相结合的分离方式，实现了催化剂、副产物水、产品及反应原料的有效分离。

Description

连续制备聚甲氧基二甲基醚的反应系统和工艺方法

技术领域

本发明涉及一种连续制备聚甲氧基二甲基醚的新反应系统和工艺方法，更确切地说，本发明涉及一种由甲醛经三聚甲醛连续制备聚甲氧基二甲基醚的新反应系统和工艺方法。

背景技术

聚甲氧基二甲基醚(CH₃O(CH₂O)_nCH₃，DMM_n，n＝2～8)中间为低聚甲醛，两头由甲基封端，n≤5的DMM_n具有优异的溶解性能和极强的渗透能力，并能与水和许多有机溶剂互溶，可广泛应用于工业溶剂、颜料分散剂等。DMM_n也是一种潜力巨大的柴油含氧调和组分，具有很高的十六烷值(DMM₂：63，DMM₃：78，DMM₄：90，DMM₅：100)和含氧量(42％～49％)，在柴油中添加10～20v/v％，能显著的改善柴油的燃烧特性，有效的提高热效率，大幅度的减少NO_x和碳烟的排放。据报道(US 7235113)，柴油中添加15v/v％的DMM_3-6时，尾气中NO_x、颗粒物和碳氢化合物的排放达到了欧V的标准。

DMM_n的传统合成方法是由提供低聚甲醛的化合物和提供封端甲基的化合物在酸性催化剂的作用下缩醛化反应制备的。2001年以来，Snamprogetti S.P.A.(EP 1505049 A1，US 6534685)、BASF(WO 2006/045506A1，CA 2581502 A1，US 20070260094 A1)等公司相继开发了多聚甲醛或三聚甲醛与甲醇反应连续制备DMM_n的工艺，采用液体酸如H₂SO₄或CF₃SO₃H为催化剂，反应完成后，反应液经硅胶或树脂吸附脱除催化剂和副产物水，采用两段精馏法分离未反应的原料、轻组分(DMM_1-2)、产品(DMM_3-5)和重组分(DMM_≥5)，反应原料、轻组分和重组分循环到反应器重复利用。上述分离工艺过程采用大量的吸附剂，处理能耗大，催化剂不能循环使用，反应原料采用三聚甲醛成本较高。

2008年，BASF公司(US 20080207954 A1)探索了甲醛和甲醇在水溶液中反应制备DMM_1-5的工艺流程，以液体酸或固体酸为催化剂，采用反应精馏技术从精馏塔塔顶馏出反应液(DMM_1-5、未反应的原料和水)，再经多级精馏工艺，分离轻组分(DMM_1-2及未反应的原料)、粗产品(DMM_3-4和水)和重组分DMM_＞4。粗产品经相分离技术分离DMM_3-4和水，轻组分和重组分循环到反应单元重复使用。但在实际操作过程中甲醇、水和DMM_n易形成共沸物，很难使甲醇与DMM_3-4分开，甲醇和水及DMM_3-4均具有良好的互溶性，造成相分离困难。

近年来，中国科学院兰州化学物理研究所(US 1315439，US 13164677)报道了离子液体催化三聚甲醛与甲醇反应合成DMM_n的方法，反应液依次经闪蒸、膜分离和相分离工艺，实现了轻组分(DMM_1-2、部分水、未反应的原料)、粗产品DMM_3-8和催化剂的分离。但是粗产品中仍含有少量的水和催化剂，需要通过硅胶或阴离子交换树脂吸附脱除，才能实现产物DMM_3-8的精制。该工艺催化剂回收率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醛经三聚甲醛连续制备聚甲氧基二甲基醚的工艺方法以克服现有技术的不足。

本发明的工艺过程以酸性离子液体为催化剂，甲醛水溶液作为初始反应原料，经过连续聚合和缩醛化反应制备聚甲氧基二甲基醚，其中聚甲氧基二甲基醚用DMM_n表示，n为1至8的整数。

因此，在第一个方面，本发明提供了一种用于连续制备聚甲氧基二甲醚的反应系统(下面简称“本发明的反应系统”)，包括：

1)聚合反应单元，其包括聚合反应器、萃取塔和精馏塔，其中在所述反应器中以甲醛为反应原料，在第一酸性离子液体催化剂的作用下发生聚合反应，从聚合反应器中生成的气体经冷凝后进入萃取塔经萃取剂萃取，在精馏塔中精馏得到三聚甲醛；

2)缩醛化单元，其包括单级或多级反应器和气相冷凝器，优选单级或多级列管式反应器或溢流釜；其中在聚合反应单元中获得的三聚甲醛在第二酸性离子液体催化剂的作用下与甲醇发生缩醛化反应制成粗制聚甲氧基二甲基醚(DMM_n，n＝1～8)；

3)产品分离单元，其包括萃取塔和单级或多级精馏塔，所述萃取塔与单级或多级精馏塔相互串联；其中在所述产品分离单元中将粗制DMM_n分离成轻相和重相，其中重相包含第二离子液体催化剂和水，轻相包含未反应的甲醇和DMM₁、三聚甲醛和DMM₂、DMM_3-8、萃取剂；

4)催化剂再生单元，其包括模式分离器；所述催化剂再生单元接收来自产品分离单元分离的重相，重相中的催化剂经脱水后循环回缩醛化反应单元。

在本发明的反应系统的一个实施方案中，聚合反应单元和产品分离单元中的精馏塔为板式塔或填料塔，塔板数为3～10。

在本发明的反应系统的一个优选实施方案中，反应器的材料可以选择316L不锈钢。

在本发明的反应系统的一个优选实施方案中，聚合反应器包括反应器、反应精馏塔和气相冷凝器。在此情况下，一种可行的配置方式为：反应器的气体出口与反应精馏塔的气体入口通过管道连通，反应精馏塔的气体出口与气相冷凝器的入口通过管道连通，反应精馏塔底部的液体出口与反应器的液体回流入口通过管线连通，气相冷凝器的出口与萃取塔的入口通过管线连通，萃取塔轻相出口与精馏塔的入口通过管线连通。

在本发明的反应系统的一个优选实施方案中，在缩醛化单元中，所述单级或多级反应器的出口与该缩醛化单元中的气相冷凝器入口通过管道连通。

在本发明的反应系统的一个优选实施方案中，所述精馏塔包括轻组分精馏塔、萃取剂精馏塔和产品精馏塔。在此情况下，一种可行的配置方式为：萃取塔的反应液入口通过管线与缩醛化单元的气相冷凝器的出口连通，萃取塔轻相出口与轻组分精馏塔入口通过管线连通，萃取塔重相出口与模式分离器入口通过管线连通，轻组分精馏塔液相出口与萃取剂精馏塔入口通过管线连通，萃取剂精馏塔液相出口与产品精馏塔入口通过管线连通，轻组分精馏塔和产品精馏塔的气相出口与缩醛化的反应器入口通过管线连通。

在本发明的反应系统的一个实施方案中，模式分离器选自降膜蒸发器、刮板式或无刮板薄膜蒸发器。在一个优选实施方案中，模式分离器的配置方式为：其重相出口与催化剂储罐入口通过管线连通。

在第二个方面，本发明提供了一种连续制备聚甲氧基二甲醚的方法(下面简称为“本发明的方法”)，包括以下步骤：

1)以第一酸性离子液体IL I为催化剂，采用45～70wt.％甲醛水溶液为原料，在80～120℃，在微负压或常压，优选-0.1～0.1Mpa下发生连续聚合反应生成三聚甲醛合成液，所述三聚甲醛合成液经萃取剂萃取、精馏得到三聚甲醛；

2)以第二酸性离子液体IL II为催化剂，使来自步骤1)的三聚甲醛与甲醇在100～130℃、0.5～5.0Mpa下进行连续缩醛化反应产生反应流出液，所述反应流出液含有生成的DMM_1-8、水、未反应原料和催化剂；

3)从步骤2)获得的反应流出液用萃取剂萃出轻相和重相，其中轻相包含萃取剂和DMM_1-8、未反应的三聚甲醛和部分甲醇，重相包含催化剂水溶液；

4)将来自步骤3)的所述催化剂水溶液蒸发分离出大部分水，回收的催化剂返回步骤2)重复使用。

在本发明的方法中，第一酸性离子液体IL I和第二酸性离子液体ILII可以相同或不同，且它们各自的阳离子部分可以独立地选自季铵阳离子、季膦阳离子、咪唑类阳离子、吡啶类阳离子或杂环阳离子中的一种，各自的阴离子部分可以独立地选自对甲基苯磺酸根、三氟甲基磺酸根、甲基磺酸根、硫酸氢根、三氟乙酸根中的一种。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，酸性离子液体催化剂的总用量占总反应原料的1～5wt.％。

在本发明的方法的另一个优选实施方案中，步骤1)中所述萃取剂选自正己烷、环己烷、石油醚、氯仿、苯、甲苯、二甲苯或乙酸乙酯中的一种或多种，优选苯或甲苯。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，步骤1)中所述萃取剂用量为反应液体积的1～3倍。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，步骤2)中，三聚甲醛与甲醇的摩尔比为0.3～1.0。

在本发明的方法的另一个优选实施方案中，步骤2)中所述反应在氮气保护下进行。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，步骤2)中的反应压力为2.0～3.0Mpa，反应停留时间为30～60min。

在本发明的方法的另一个优选实施方案中，步骤2)中催化剂占总反应原料的1～5wt.％。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，步骤3)中所述萃取剂选自正己烷、环己烷、石油醚、氯仿、苯、甲苯、二甲苯或乙酸乙酯中的一种或多种，优选环己烷、苯或甲苯。

在本发明的方法的另一个优选实施方案中，步骤3)中萃取剂的用量为反应液体积的1～3倍。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，步骤3)中萃取的温度为30～40℃。

在本发明的方法的一个优选实施方案中，步骤4)中的蒸发温度为40～60℃，真空度为-0.08～-0.09MPa。

在此要说明的是，本发明的方法中所采用的上述工艺参数以及反应物料例如原料、萃取剂和催化剂等同样可用于本发明的反应系统中。

本发明的有益效果

本发明具有以下优点：

1、本发明以甲醛水溶液为初始反应原料，采用连续聚合、缩醛化反应制备聚甲氧基二甲醚，原料廉价易得。

2、本发明聚合和缩醛化反应均采用离子液体为催化剂，可实现同一种离子液体催化两个不同的反应，催化剂体系简单。

3、催化剂腐蚀性低，反应器材质可采用316L不锈钢，装置成本低；聚合及缩醛化反应均实现了催化剂的循环使用，进一步降低了成本。

4、甲醛聚合反应单元采用反应-精馏技术，大大的提高了反应效率，实现了反应分离一体化工艺。

5、实现了缩醛化反应单元副产物水与DMM_n及反应原料的分离，破坏了水与DMM_n、甲醇、甲醛共沸，有效地实现了产物分离。

附图说明

图1为本发明的连续制备聚甲氧基二甲基醚的反应系统的设备配置图和工艺流程图。

图2为本发明的工艺方法中的反应物料的物流流向图。

要说明的是，附图仅仅是用于说明本发明的技术方案的示意流程图，只画出解释过程的必要设备。为简明和清楚起见，省略其它必要的设施，如仪表、气体汇流设备、泵、阀门、中间罐等。

具体实施方式

本发明的工艺流程结合工艺设备简述如下(下文所述的A、B、C和D区分别对应于图1中附图标记A、B、C和D所标记的区域)：

A、在聚合反应区A(对应于本发明的反应系统中的“聚合反应单元”)中，以酸性离子液体IL I为催化剂(对应于本发明的反应系统中使用的“第一酸性离子液体催化剂”)，采用45～70wt.％甲醛水溶液为原料，在80～120℃、微负压或常压(优选-1.0～0.1Mpa)下发生连续聚合反应生成三聚甲醛。在聚合反应区中生成的气体为三聚甲醛、甲醛和水的恒沸物，含30～40wt.％的三聚甲醛、含10～30wt.％的甲醛；所述气体汇集后进入气相冷凝器，冷凝后进入萃取塔，采用萃取剂萃出三聚甲醛，萃取剂与三聚甲醛混合液连续流入精馏塔，重相返回到稀醛单元；萃取剂从精馏塔塔顶馏出，循环到萃取塔重复使用；三聚甲醛从塔底连续进入缩醛化反应器。

B、在缩醛化反应区B(对应于本发明的反应系统中的“缩醛化单元”)中，在一个单级或多级反应器中，以酸性离子液体IL II为催化剂(对应于本发明的反应系统中使用的“第二酸性离子液体催化剂”)，使来自聚合反应区的三聚甲醛与甲醇在100～130℃、0.5～5.0Mpa下进行连续缩醛化反应；连续流出的反应器流出液除含有生成的DMM_1-8、水外，还含有上述未反应原料和催化剂。

C、在产品分离区C(对应于本发明的反应系统中的“产品分离单元”)中，从上述缩醛化反应区流出的反应器流出液，降压，连续流入萃取塔，采用萃取剂萃出DMM_n和反应原料，轻相为产品相由塔顶连续流入精馏单元，分离循环物料、萃取剂和产品DMM_3-8；重相为催化剂水溶液由塔底连续流入催化剂再生区。

D、在催化剂再生区D(对应于本发明的反应系统中的“催化剂再生单元”)，将来自产品分离区的所述催化剂水溶液连续送入模式分离器，分离出大部分水，回收的催化剂连续流入缩醛化反应区重复使用。

下面具体说明本发明的工艺流程。

在本发明的方法中所采用的反应式如下：

聚合反应单元，甲醛聚合反应生成三聚甲醛：

缩醛化单元，缩醛化反应制备DMM_n：

反应式中n为1至8的整数，IL代表酸性离子液体催化剂。

对于酸性离子液体催化剂，可以参考以下的优选实施例进行选择：

本发明采用的酸性离子液体催化剂的季铵阳离子的实施例的结构式可以为：

其中：n、m为1-15的整数；R、R₁、R₂为碳数1-6的直链烷烃或者苯环；

X为-SO₃H、-COOH。

本发明采用的酸性离子液体催化剂的季膦阳离子的实例的结构式可以为：

X为-SO₃H、-COOH。

本发明采用的酸性离子液体催化剂的咪唑阳离子的实例的结构式可以为：

其中：n、m为1-15的整数；R为碳数1-6的直链烷烃或者苯环；X为-SO₃H、-COOH。

本发明采用的酸性离子液体催化剂的吡啶阳离子的实例的结构式可以为：

本发明采用的酸性离子液体催化剂的杂环阳离子的实例的结构式可以为：

本发明采用的酸性离子液体催化剂的阴离子的实例包括：

CH₃PhSO₃ ^-、CF₃SO₃ ^-、CH₃SO₃ ^-、HSO₄ ^-、CF₃COO^-。

在此要说明的是，除非另外指明，本文中所使用的压力均为表压；此外，下面对工艺方法的描述中可能涉及附图中未显示的设备，如上所述，这些设备只是为了简明和便于描述和描绘本发明的主要设备的目的而省略，并非表示这些设备是不存在或不需要的。

另外，要理解的是，下面的描述以及实施例只是举例说明本发明的优选实施方式，并不是意在对本发明的范围进行限制，因此本发明的反应系统中使用的设备不仅仅限于下面所提及的具体设备，本领域技术人员可以根据本发明的教导根据具体情况选择适当的具有类似功能的设备。

下面结合图1的工艺设备的具体配置以及图2的物流流向图说明本发明的方法的流程。

(1)开始反应或补加催化剂时，离子液体催化剂IL I由管线3经泵输送至反应器R1(相当于本发明的反应系统的聚合反应器)；催化剂IL II由管线17经泵输送至反应器R2(相当于本发明的反应系统的单级或多级反应器)；

(2)甲醛聚合反应：整个反应系统为微负压或常压，优选-1.0～0.1Mpa。储罐V2中的反应原料浓甲醛经管线2计量连续流入甲醛聚合反应器R1，在离子液体IL I的催化下发生聚合反应生成三聚甲醛。从反应器R1底部流出的反应液由泵P1经管线6送入再沸器V5，再经管线7返回反应器R1；反应器与再沸器循环连通，反应液在反应器与再沸器中循环。反应器中气体从反应器R1顶部经管线4进入精馏塔V4，在精馏塔V4中进行气液分离，三聚甲醛、甲醛和水的恒沸物在精馏塔顶部汇集后经管线8进入气相冷凝器V6，冷凝后经管线9进入萃取塔V7；液体在精馏塔底部汇集后经管线5返回到反应器R1。

(3)三聚甲醛分离：热交换器V6流出液经管线9输送入萃取塔V7。萃取剂经管线10由储罐V1送入萃取塔V7，反应液与萃取剂逆向充分接触。轻相(主要组成为三聚甲醛和萃取剂，还有少量的甲醛和甲醇)由塔顶经管线11连续进入精馏塔V8，重相(甲醛、甲醇和水)由塔底经管线12连续进入稀醛单元，浓缩成浓醛水溶液进入原料储罐V2。轻相在精馏塔V8中精馏，从塔顶连续馏出萃取剂经管线13返回到萃取剂储罐V1重复使用；塔底液(三聚甲醛)经管线14连续进入缩醛化反应器R2。

(4)缩醛化反应：整个系统用N₂置换，从排放尾气检测系统氧含量低于10ppm。反应原料三聚甲醛经管线14、甲醇经管线15、循环来的物料经管线18、循环来的催化剂经管线17，分别通过液体质量流速计(附图中未画出)计量连续流入缩醛化反应器R2。N2通过净化单元净化，经管线21计量送入反应器R2。在一定的温度和压力下发生缩醛化反应。从反应器R2底部流出的反应液由泵P2经管线19送入换热器V12，再经管线20返回反应器R2；反应器与换热器循环连通，反应液在反应器与换热器中循环。从反应器R2顶部排出的反应液包括催化剂、DMM_1-8、水、未反应的甲醇和三聚甲醛。

(5)DMM_n萃取分离：反应器R2流出液经管线22输送到热交换器V13、减压器V14降温、减压后经管线23送入萃取塔V15。萃取剂经管线24由储罐V1送入萃取塔V15，反应液与萃取剂逆向充分接触。轻相(产品相)由塔顶经管线25连续进入精馏塔V17，重相(催化剂水溶液)由塔底经管线26连续进入膜式蒸发器V16。

(6)DMM_n精馏分离：产品相组成为DMM_1-8、萃取剂、未反应甲醇和三聚甲醛，在精馏塔V17中精馏，从塔顶连续馏出轻组分(主要含有甲醇和DMM₁)，经管线28通过冷却，返回反应系统。塔底液经管线29送入精馏塔V18，从塔顶馏出萃取剂经管线30返回到萃取剂储罐V1重复使用；塔底液经管线31进入精馏塔V19，从塔顶馏出DMM₂和三聚甲醛经管线32返回到反应单元重复使用，塔底流出产物DMM_3-8经管线33进入产品储罐V20。

(7)催化剂脱水：催化剂水溶液由萃取塔V15塔底经管线26连续进入膜式蒸发器V16。在40～60℃/-0.08～-0.09MPa下快速蒸馏脱水，催化剂经管线27循环到催化剂储罐V11。

下面提供具体制备实施例，参考图1的配置借助实施例进一步阐述本发明，整个工艺流程中物流的走向可参考图2。

实施例

在下面的实施例中使用的催化剂表示如下：

实施例1：

在附图1所示反应工艺过程中，反应器R1容积为8L，反应器R1与反应釜再沸器循环连通，反应液在反应器与换热器中循环；反应器R2为列管式反应器，容积为500mL。

用高纯氮吹扫，置换系统空气。向反应器R1中连续加入140g离子液体催化剂ILI-1，共用时8h，催化剂的用量为总投料量的2.0wt.％；同时加入浓度50wt.％的甲醛水溶液，进料速度为800mL/h。反应器R1的反应温度控制在98～100℃，反应压力为-0.05～0.05Mpa，甲醛聚合生成三聚甲醛，反应器中的气体进入精馏塔，三聚甲醛、甲醛和水的恒沸物从塔顶蒸出，塔顶温度为92～96℃，冷凝后进入萃取塔V7。萃取剂苯由塔底进入V7，进料速度为1600mL/h(为合成液体积的2倍)。重相由塔底连续流入稀醛单元循环使用。轻相(产品相)由塔顶连续进入精馏塔V8，在78～80℃从塔顶连续馏出轻组分苯返回到储罐V1重复使用，重相三聚甲醛连续流入缩醛化反应器R2。

向反应器R2中加入离子液体催化剂IL II-1，进料速度为20g/h，至催化剂溶液开始循环，停止进料，保证催化剂浓度不低于4wt.％；三聚甲醛、甲醇初始进料速度分别为220mL/h、260mL/h，三聚甲醛与甲醛的摩尔比为0.45；至反应物料开始循环三聚甲醛和甲醇的进料速度分别为130mL/h、112mL/h。反应器R2操作条件控制在115～120℃、2.0～3.0MPa。反应器流出液送入萃取塔V15，萃取剂苯的进料速度为1000mL/h(为反应液体积的2倍)。重相(催化剂水溶液)由塔底连续进入膜式蒸发器V16，在60℃/-0.08MPa下脱水，催化剂送入反应器重复使用。轻相(产品相)由塔顶连续进入精馏塔V17，在40～65℃从塔顶连续馏出轻组分DMM₁、甲醛和甲醇，直接返回反应单元重复使用。塔底液送入精馏塔V18，在78～80℃下从塔顶馏出萃取剂苯返回到储罐V1重复使用；塔底液进入精馏塔V19，在98～110℃从塔顶馏出DMM₂和三聚甲醛返回到反应单元重复使用，塔底流出产品DMM_3-8进入产品储罐。

反应液、萃取液、催化剂水溶液、循环物料和产品定时取样由气相色谱仪定量分析。试验共运行100h，试验结果平均值列于表1中。

表1

萃取后催化剂水溶液(26)中含催化剂36.4％。

实施例2：

基本工艺步骤和设备配置同实施例1，不同之处在于R2为两个串联的溢流釜，采用机械搅拌。向反应器R1中加入离子液体ILI-2为催化剂，向反应器R2中加入离子液体IL II-2为催化剂，连续运行100小时，实验结果平均值列于表2。

表2

萃取后催化剂水溶液(26)中含催化剂36.4％。

实施例3：

基本工艺步骤和设备配置及其参数同实施例1，不同之处在于以甲苯为萃取剂，连续运行100小时。得到199.0mL/h DMM_3-8产品(来自管线33)。

实施例4：

基本工艺步骤和设备配置及其参数同实施例1，不同之处在于萃取剂用量为反应液体积的1倍，连续运行100小时。得到191.2mL/h DMM_3-8产品(来自管线33)。

实施例5：

基本工艺步骤和设备配置及其参数同实施例1，不同之处在于三聚甲醛与甲醇的摩尔比为0.6∶1，连续运行100小时。得到207.2mL/h DMM_3-8产品(来自管线33)。

实施例6：

基本工艺步骤和设备配置及其参数同实施例1，不同之处在于三聚甲醛与甲醇的摩尔比为0.3∶1，连续运行100小时。得到85.2mL/h DMM_3-8产品(来自管线33)。

实施例7：

基本工艺步骤和设备配置及其参数同实施例1，不同之处在于催化剂IL II-1的用量为总投料量的2wt.％，连续运行100小时。得到146.0mL/hDMM_3-8产品(来自管线33)。

Claims

1.一种用于连续制备聚甲氧基二甲醚的反应系统，包括：

1)聚合反应单元，其包括聚合反应器、萃取塔和精馏塔；其中在所述聚合反应器中以甲醛为反应原料，在第一酸性离子液体催化剂的作用下发生聚合反应，从聚合物反应器中生成的气体经冷凝后进入萃取塔经萃取剂萃取，在精馏塔中精馏得到三聚甲醛；

2)缩醛化单元，其包括单级或多级反应器和气相冷凝器；其中在所述单级或多级反应器中，在聚合反应单元中获得的三聚甲醛在第二酸性离子液体催化剂的作用下与甲醇发生缩醛化反应制成粗制聚甲氧基二甲基醚(DMM_n，n＝1～8)；

4)催化剂再生单元，其包括模式分离器；其中所述催化剂再生单元接收来自产品分离单元分离的重相，重相中的催化剂经脱水后循环回缩醛化反应单元。

2.权利要求1所述的反应系统，其特征在于在聚合反应单元中，聚合反应器包括反应器、反应精馏塔和气相冷凝器。

3.权利要求1所述的反应系统，其特征在于在所述缩醛化单元中，所述单级或多级反应器是单级或多级列管式反应器或溢流釜。

4.权利要求1所述的反应系统，其特征在于在所述产品分离单元中，所述精馏塔包括轻组分精馏塔、萃取剂精馏塔和产品精馏塔。

5.权利要求1所述的反应系统，其特征在于所述聚合反应单元和所述产品分离单元中的精馏塔为板式塔或填料塔，塔板数为3～10。

6.一种连续制备聚甲氧基二甲醚的方法，包括以下步骤：

1)以第一酸性离子液体IL I为催化剂，采用45～70wt.％甲醛水溶液为原料，在80～120℃、在微负压或常压下发生连续聚合反应生成三聚甲醛合成液，所述三聚甲醛合成液经萃取剂萃取、精馏得到三聚甲醛；

7.权利要求6所述的方法，其特征在于步骤3)中所述萃取剂选自正己烷、环己烷、石油醚、氯仿、苯、甲苯、二甲苯或乙酸乙酯中的一种或多种，优选环己烷、苯或甲苯。

8.权利要求6所述的方法，其特征在于所述第一酸性离子液体IL I的阳离子部分为选自季铵阳离子、季膦阳离子、咪唑类阳离子、吡啶类阳离子或杂环阳离子中的一种，阴离子部分为选自对甲基苯磺酸根、三氟甲基磺酸根、甲基磺酸根、硫酸氢根、三氟乙酸根中的一种。

9.权利要求6所述的方法，其特征在于所述第二酸性离子液体IL II的阳离子部分为选自季铵阳离子、季膦阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子或其它杂环阳离子中的一种，所述的酸性离子液体的阴离子部分为选自对甲基苯磺酸根、三氟甲基磺酸根、甲基磺酸根、硫酸氢根、三氟乙酸根中的一种。

10.权利要求6所述的方法，其特征在于所述第一酸性离子液体和第二酸性离子液体相同。